JPH0659124A - Application on optical polarization separator and display system - Google Patents

Application on optical polarization separator and display system

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JPH0659124A
JPH0659124A JP4336290A JP33629092A JPH0659124A JP H0659124 A JPH0659124 A JP H0659124A JP 4336290 A JP4336290 A JP 4336290A JP 33629092 A JP33629092 A JP 33629092A JP H0659124 A JPH0659124 A JP H0659124A
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JP
Japan
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polarization
light
separator
grating
separator according
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Application number
JP4336290A
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Japanese (ja)
Inventor
Jean-Pierre Huignard
ジヤン−ピエール・ユイナール
Brigitte Loiseaux
ブリジツト・ロワゾー
Cecile Joubert
セシール・ジユベール
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Thales SA
Original Assignee
Thomson CSF SA
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Filing date
Publication date
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    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
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Abstract

PURPOSE: To provide a polarization splitter which is very light in weight and is small in size. CONSTITUTION: This polarization splitter includes gratings 2 and 3 of 'Fresnel' type microprisms and a polarization splitting element 1 sandwiched between the two microprism gratings 2 and 3. The microprisms, preferably, have a 90 deg. vertical angle so as to obtain the maximum efficiency of its constituent elements and the separating element 1 may be a Bragg mirror recorded on a photopolymer material. Prisms 20, 21... of the grating 2 and prisms 30, 31... of the grating 3 are formed of a material having refractive index matched with the refractive index of the splitting element 1 so that the differences in refractive index between those prisms and splitting element 1 are small and preferably zero. For example, the splitting element can be formed of a polymer material as well as the prisms.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【０００１】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、光学偏光分離器と、デ
ィスプレイシステムに対するその応用に係わる。FIELD OF THE INVENTION This invention relates to optical polarization separators and their applications to display systems.

【０００２】更に特に、本発明は、コヒーレント光又は
非コヒーレント光の光源（例えばハロゲンランプまたは
アークランプ）から来る入射波を偏光させる機能を有し
ており、薄く且つ表面積が大きい光学構成要素に係わ
る。得られる構成要素は、特に、ビデオ投射システムの
光学機器構成の中に組み入れられることが可能であり、
従って、本発明は、ディスプレイシステム，特に液晶デ
ィスプレイシステムにも係わる。More particularly, the present invention relates to thin and high surface area optical components that have the ability to polarize incident waves coming from coherent or non-coherent light sources (eg halogen lamps or arc lamps). . The resulting components can be specifically incorporated into the optics configuration of a video projection system,
The invention therefore also relates to display systems, in particular liquid crystal display systems.

【０００３】図１の条件のブラッグ鏡は、入射光のため
の偏光子を構成し、波長λにおけるブラッグ角θ＝45°
は、境界面ｎ；ｎ＋Δｎにおけるブルースター角（Brew
sterangle）の入射でもある。この構成要素によって反
射される波は垂直に偏光させられ、一方、その透過光は
入射面内に位置させられる。標準的形態では、この構成
要素は、屈折率n を有する２つの45°プリズムで構成さ
れる。これらのプリズムは、光の作用によってその屈折
率の変動が引き起こされる材料の上に付属手段によって
記録されたホログラフィー要素に取り付けられる。この
「偏光分離プリズム（polarization-separating prism
）」は、液晶アクティブマトリックスを組み入れたビ
デオプロジェクタにおいて重要な光学的機能を果たす。
こうした構成要素の偏光特性と波長による選択的回折特
性を使用する最初の光学的構造が、フランス特許出願第
90 14620 号の対象となっている。幾つかの光学機器構
成では、その光学分離キューブが、LCD スクリーン（典
型的には10×10cm2 ）に等しい大きさを有する場合があ
り、このことは、大きな寸法を有し、従って重量が大き
く大型のガラス又はプラスチックの構成要素をもたらす
ということを意味する。The Bragg mirror under the condition of FIG. 1 constitutes a polarizer for incident light, and the Bragg angle θ = 45 ° at the wavelength λ.
Is the Brewster angle (Brew at the interface n; n + Δn
sterangle) is also incident. The wave reflected by this component is vertically polarized, while its transmitted light is located in the plane of incidence. In standard form, this component consists of two 45 ° prisms with an index of refraction n 1. These prisms are mounted on a holographic element recorded by ancillary means on a material whose action causes the variation of its refractive index. This "polarization-separating prism
) ”Plays an important optical function in a video projector incorporating a liquid crystal active matrix.
The first optical structures that use the polarization and wavelength selective diffraction properties of these components were described in French patent application No.
It is the subject of 90 14620. In some optics configurations, the optical separation cube may have a size equal to the LCD screen (typically 10 × 10 cm 2 ), which has large dimensions and therefore a large weight. It is meant to provide large glass or plastic components.

【０００４】[0004]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、薄く従って
軽量であり寸法が小さい偏光分離器の実現を可能にす
る。The invention enables the realization of a polarization separator which is thin and therefore lightweight and small in size.

【０００５】[0005]

【課題を解決するための手段】本発明は２つの板の間に
挟まれたブラッグ鏡を有し、前記ブラッグ鏡に対向する
前記２つの板の２つの面が階段状の形状を有する偏光分
離器に係わる。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention provides a polarization separator having a Bragg mirror sandwiched between two plates, the two faces of the two plates facing the Bragg mirror having a stepped shape. Involve

【０００６】本発明は、前記分離器が応用されるディス
プレイシステムにも係わり、前記システムが、その制御
状態に応じて出力ビームの偏光状態を変更させる少なく
とも１つの制御可能な電気光学ディスプレイ装置と、偏
光されていない光を受け取り、一方の偏光の光を前記デ
ィスプレイ装置の一方の部分に再透過させ、他方の偏光
の光を前記ディスプレイ装置の他方の部分に反射する分
離器を含む。The invention also relates to a display system to which the separator is applied, the system comprising at least one controllable electro-optical display device for changing the polarization state of an output beam according to its control state. It includes a separator that receives unpolarized light, retransmits light of one polarization to one portion of the display device and reflects light of the other polarization to the other portion of the display device.

【０００７】本発明の様々な目的と特徴が、以下の説明
と添付図面において、より一層明確になるであろう。Various objects and features of the present invention will become more apparent in the following description and accompanying drawings.

【０００８】[0008]

【実施例】図２を参照して、先ず最初に、本発明による
偏光分離器の実施例を説明する。この偏光分離器は、 −「フレネル」タイプのマイクロプリズムの格子２、３
と、 −２つのマイクロプリズム格子２、３の間に挟まれた偏
光分離素子１ を含む。前記マイクロプリズムの頂点の角度は、その構
成要素の最大効率を得るために90°であることが好まし
く、前記分離素子１が、フォトポリマー（photopolyme
r）材料上に記録されたブラッグ鏡であってよい。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of a polarization separator according to the present invention will be described first with reference to FIG. This polarization separator consists of: -a "Fresnel" type microprism grating 2,3
And -includes a polarization separation element 1 sandwiched between two micro prism gratings 2 and 3. The angle of the apexes of the microprisms is preferably 90 ° in order to obtain the maximum efficiency of its constituents, and the separating element 1 is made of a photopolymer.
r) It may be a Bragg mirror recorded on the material.

【０００９】格子２のプリズム20、21、…及び格子３の
プリズム30、31、…は、これらのプリズムと分離素子１
の間の屈折率の差が小さく、更にはこの差がゼロでさえ
あるように、分離素子１の屈折率に適合化された屈折率
を有する材料で作られる。例えば、分離素子１は、前記
プリズムと同様にポリマー材料で作られることも可能で
ある。The prisms 20, 21, ... Of the grating 2 and the prisms 30, 31, ... Of the grating 3 are these prisms and the separating element 1.
Made of a material having a refractive index adapted to the refractive index of the separating element 1 such that the refractive index difference between the two is small and even this difference is zero. For example, the separating element 1 can also be made of a polymer material like the prism.

【００１０】好ましい実施例では、マイクロプリズム格
子２、３が、プリズムの形に溝彫りされた表面を有する
板の形に作られる。In the preferred embodiment, the micro-prism gratings 2, 3 are made in the form of plates having a grooved surface in the form of prisms.

【００１１】素子１の層の平面に対する垂直線との間に
「ブルースター角」と呼ばれる角度をそのビーム方向が
形成する非偏光の入射ビームFIは、入射面内に含まれる
１つの方向に沿って偏光された光を有し、入射方向と共
直線である方向FTに透過する。入射面に対して垂直な方
向に沿って偏光された光は、入射面に対して垂直な方向
FRに反射される。The unpolarized incident beam FI whose beam direction forms an angle called the "Brewster angle" with the line normal to the plane of the layer of the element 1 is along one direction contained in the plane of incidence. Light which is polarized in the direction of FT and is transmitted in the direction FT which is collinear with the direction of incidence. Light polarized along a direction normal to the plane of incidence is
Reflected on FR.

【００１２】好ましい実施例では、素子１の層の平面に
対して45°の角度を形成するビームFIの場合には、参照
番号35のようなプリズム面は、入射ビームの方向に対し
て垂直である。同様に、参照番号36のような反射ビーム
出力面は、方向FRに対して垂直である。参照番号26のよ
うな透過ビーム出力面は、方向FTに対して垂直である。In the preferred embodiment, in the case of a beam FI forming an angle of 45 ° with the plane of the layer of the element 1, the prism face, such as 35, is perpendicular to the direction of the incident beam. is there. Similarly, the reflected beam output surface, such as reference numeral 36, is perpendicular to the direction FR. The transmitted beam output surface, such as reference numeral 26, is perpendicular to the direction FT.

【００１３】この実施例では、方向FI、FT、FRが素子１
の主面に対して45°傾斜している。この場合に、プリズ
ム20、21、30、31、…の各々は、その頂点に90°の角度
を有し且つ素子１の主面に対して45°傾斜した面を有す
るプリズムである。この場合に、ビームFIは、ビームF
T、FRとして変形なしに透過され反射される。しかし、
そのビームが歪む場合には、層の格子が素子１の平面に
対して平行に記録されない。ビームFIが前記層の平面に
対して常に45°だけ傾斜しており、且つ、面35に対して
常に垂直であるが故に、面35、36は素子１に対してもは
や45°傾斜していない。In this embodiment, the directions FI, FT, FR are the elements 1
It is inclined at 45 ° to the main surface. In this case, each of the prisms 20, 21, 30, 31, ... Is a prism having an angle of 90 ° at its apex and a surface inclined by 45 ° with respect to the main surface of the element 1. In this case, beam FI is beam F
T and FR are transmitted and reflected without deformation. But,
If the beam is distorted, the layer grating is not recorded parallel to the plane of the element 1. Since the beam FI is always inclined by 45 ° with respect to the plane of the layer and is always perpendicular to the surface 35, the surfaces 35, 36 are no longer inclined at 45 ° with respect to the element 1. .

【００１４】次に、図３、４を参照して、ディスプレイ
装置に対する本発明の分離器の応用について説明する。Next, the application of the separator of the present invention to a display device will be described with reference to FIGS.

【００１５】図３の装置は、参照符号HPで示される偏光
分離素子によって反射される光が集束素子HLの一部分
（例えば1/2 ）とLCD スクリーンLCD の一方の部分（例
えば1/2 ）とを照明する従来の装置への応用である。In the device of FIG. 3, the light reflected by the polarization splitting element designated by the reference numeral HP is part of the focusing element HL (eg 1/2) and one part of the LCD screen LCD (eg 1/2). It is an application to a conventional device for illuminating.

【００１６】反射されずに偏光分離素子HPによって透過
させられる光（入射面に対して平行な偏光）は、集束素
子HLの他方の部分とLCD スクリーンLCD の他方の部分と
を照明する。従って、光源の光の全てが使用されること
が可能である。The light that is not reflected and is transmitted by the polarization splitting element HP (polarization parallel to the plane of incidence) illuminates the other part of the focusing element HL and the other part of the LCD screen LCD. Therefore, all of the light of the light source can be used.

【００１７】集束素子HLに取り付けられた格子RZ1 、RZ
2 は、格子RZ1 、RZ2 の入力面に対して垂直な入射を得
るために使用されることが可能である。しかし、格子RZ
1 、RZ2 を備えなくとも良い。集束素子を、スクリーン
LCD の画素に向けて光を偏向させ集束させるために使用
することが可能である。Gratings RZ1, RZ mounted on the focusing element HL
2 can be used to obtain the incidence normal to the input face of the grating RZ1, RZ2. But the lattice RZ
1, RZ2 need not be provided. Screen focusing element
It can be used to deflect and focus light towards the pixels of the LCD.

【００１８】スクリーンLCD の一方の部分を照明する光
の偏光の回転を引き起こす二分の一波長板λ/2を備える
ことが可能である。図３では、この二分の一波長板が、
素子HPによって透過させられるビームの経路内に配置さ
れる。更に、スクリーンLCDがその表面全体に亙って均
一に電気的に制御される。有利には、この二分の一波長
板は、（色彩）導波モードで働くパッシブ液晶セルであ
ることが可能である。この二分の一波長板は、素子HPに
よって透過させられるビームの経路内に配置される代わ
りに、スクリーンLCD の前方又は後方に、反射ビームの
経路内に配置されることが可能である。この場合も同様
に、この二分の一波長板が前記ビームに対して垂直に配
置され得ることが好ましい。It is possible to provide a half wave plate λ / 2 which causes a rotation of the polarization of the light illuminating one part of the screen LCD. In FIG. 3, this half-wave plate is
It is placed in the path of the beam transmitted by the element HP. In addition, the screen LCD is electrically controlled uniformly over its surface. Advantageously, this half-wave plate can be a passive liquid crystal cell working in the (color) guided mode. Instead of being placed in the path of the beam transmitted by the element HP, this half-wave plate can be placed in the path of the reflected beam in front of or behind the screen LCD. In this case as well, it is preferred that this half-wave plate can be arranged perpendicular to the beam.

【００１９】この場合も同様に、二分の一波長板を備え
ないことも可能である。この場合には、スクリーンの２
つの部分が、直交偏光を有する光ビームによって照明さ
れる。スクリーンの２つの部分が反対に制御されること
が可能である。In this case as well, it is possible to omit the half-wave plate. In this case, the screen 2
Two parts are illuminated by a light beam having orthogonal polarizations. It is possible for the two parts of the screen to be controlled oppositely.

【００２０】図７に示される別の実施例では、集束素子
HLに向けて透過させられるビームの偏向のための素子HR
EDが備えられる。In another embodiment shown in FIG. 7, a focusing element
Element HR for deflection of the beam transmitted towards HL
ED is provided.

【００２１】実際には、スクリーンLCD の正中部分にお
いてスクリーンLCD 上に非照明区域が生じることを防止
するために、素子HREDが、ビームFTとビームFRを互いに
近づけるために、これらのビームFT、FRの一方又は両方
の偏向を可能にする。例えば、図７に示されるように、
ビームFRをビームFTに隣接させるために、ビームFRが偏
向させられる。更に、ビームFTとビームFRは集束素子HT
に向けて透過させられ、集束素子HTはスクリーンLCD の
各々の画素の上にビームFTとビームFRとを集束させる。
本発明によって、この素子HREDはホログラフィー装置の
形に作られる。In practice, in order to prevent non-illuminated areas on the screen LCD from occurring in the mid-portion of the screen LCD, the element HRED brings these beams FT and FR into close proximity with each other. One or both deflections are possible. For example, as shown in FIG.
The beam FR is deflected to bring the beam FR adjacent to the beam FT. Furthermore, beam FT and beam FR are focusing elements HT
Focusing element HT focuses beam FT and beam FR onto each pixel of the screen LCD.
According to the invention, this element HRED is produced in the form of a holographic device.

【００２２】図４は、光源S からスクリーンLCD までの
全ての箇所において等しい経路を得るために使用され得
る図３のシステムの別の実施例を示す。これは、この装
置は、必須ではないが、スクリーンLCD に取り付けられ
たホログラフィー集束素子HLを含む。偏光分離ホログラ
フィー素子HPが、スクリーンLCD と素子HLとに対する正
中平面内に配置される。入力ビームは、素子HP上のその
入射角度が45°であるようなビームである。この入射角
度を得るために、ホログラフィー素子H1が、素子HPに対
して概ね45°に等しい入射角度の入力ビームを再透過さ
せるように入力ビームを偏向させるために記録される。
入力ビームが素子HLに対して垂直であることが好まし
い。FIG. 4 shows another embodiment of the system of FIG. 3 which can be used to obtain an equal path everywhere from the light source S to the screen LCD. This includes, but is not required to include, a holographic focusing element HL mounted on the screen LCD. A polarization separating holographic element HP is arranged in the midplane with respect to the screen LCD and the element HL. The input beam is such that its angle of incidence on the element HP is 45 °. To obtain this angle of incidence, the holographic element H1 is recorded to deflect the input beam to retransmit the input beam at an angle of incidence approximately equal to 45 ° with respect to the element HP.
The input beam is preferably perpendicular to the element HL.

【００２３】複数の波長における動作（例えば三色作
動）においては、ホログラフィー素子H1が、狭い範囲
（例えば緑色範囲）内に位置した波長を有する入力ビー
ムを偏向させる。他の波長を有するビーム（ビームFB、
FR）は偏向させられない。しかし、二色板LBR は、連続
して配置された他のディスプレイ装置に向けてこれらの
ビームFB、FRを反射する（図示されていない）。In operation at multiple wavelengths (eg tri-color operation), the holographic element H1 deflects an input beam having a wavelength located within a narrow range (eg the green range). Beams with other wavelengths (beam FB,
FR) is not deflected. However, the dichroic plate LBR reflects these beams FB, FR towards another display device arranged in series (not shown).

【００２４】図４の実施例では、二色板LBR は素子H1に
対して下流に位置するが、この二色板LBR は素子H1に対
して上流に位置することも可能である。In the embodiment of FIG. 4, the dichroic plate LBR is located downstream of the element H1, but it is also possible that this dichroic plate LBR is located upstream of the element H1.

【００２５】図５は、本発明の装置の別の実施例を示
す。この装置は、スクリーンLCD に対して（例えば45
°) 傾斜し且つスクリーンLCD の半分を照明することを
可能にするように配置された第１の偏光分離素子HPD1を
有する。この第１の偏光分離素子HPD1は、スクリーンLC
D に対して平行な方向に入射ビームRVB を受け取る。こ
の第１の偏光分離素子HPD1は、スクリーンLCD に向け
て、決められた波長（例えば赤色に相当する波長）の入
射ビームの一方の偏光R1を反射する。この素子は、偏向
を生じさせることなしに、同一波長（赤色）のビームの
他方の偏向R2と、その他の全ての波長（特に緑色と青色
に相当する波長）の光を再透過させる。FIG. 5 shows another embodiment of the device of the present invention. This device is useful for screen LCDs (eg 45
°) It has a first polarization separating element HPD1 which is tilted and arranged to allow to illuminate half of the screen LCD. This first polarization separation element HPD1 is a screen LC
Receive the incident beam RVB in a direction parallel to D. The first polarization separation element HPD1 reflects one polarization R1 of the incident beam of a predetermined wavelength (for example, a wavelength corresponding to red) toward the screen LCD. This element retransmits the other polarization R2 of the same wavelength (red) beam and all other wavelengths (especially the wavelengths corresponding to green and blue) without causing any deflection.

【００２６】HPD2と同一の波長（例えば赤色）で動作す
る第２の偏光分離素子HPD2が、ビームR2をスクリーンLC
D に向けて反射する。この分離素子は、反射されるべき
波長（赤色）で動作するホログラフィー鏡であることも
可能である。A second polarization separation element HPD2 operating at the same wavelength as HPD2 (for example, red) directs the beam R2 onto a screen LC.
Reflect toward D. This separating element can also be a holographic mirror operating at the wavelength to be reflected (red).

【００２７】スクリーンLCD は、集束素子HLを介してビ
ームR1、R2を受け取り、この集束素子HLは、上記のよう
に、スクリーンLCD の個々の画素に対して光を集束させ
る。しかし、集束素子HLを備えないことも可能である。
スクリーンLCD の出力では、第３の偏光分離素子HPD3
が、特定の偏光を有する光を透過させ、垂直偏光を有す
る光を再透過させないというようにスクリーンLCD によ
って表示される画像に応じて動作する。The screen LCD receives the beams R1, R2 via a focusing element HL, which focuses the light on the individual pixels of the screen LCD, as described above. However, it is also possible not to provide the focusing element HL.
In the output of the screen LCD, the third polarization separation element HPD3
Operates according to the image displayed by the screen LCD, such as transmitting light with a particular polarization and not retransmitting light with vertical polarization.

【００２８】更に、２つのビームR1、R2を受け取るスク
リーンの２つの部分は、互いに反対に制御されることが
可能である。或いは、これらのビームの一方の偏光を90
°だけ回転させる二分の一波長板λ/2を備えることが可
能である。例えば、図５に示されるように、二分の一波
長板λ/2が、第１の偏光分離素子HPD1と第２の偏光分離
素子HPD2との間に配置される。Furthermore, the two parts of the screen which receive the two beams R1, R2 can be controlled opposite to each other. Alternatively, the polarization of one of these beams should be 90
It is possible to provide a half-wave plate λ / 2 that rotates by °. For example, as shown in FIG. 5, the half-wave plate λ / 2 is arranged between the first polarization separation element HPD1 and the second polarization separation element HPD2.

【００２９】図５の装置は、１つの波長においてのみ、
正確にいうと比較的狭い範囲の波長において働く。他の
波長の光は偏向されず、ビームVBとして外に出る。The device of FIG. 5 has only one wavelength,
To be precise, it works in a relatively narrow range of wavelengths. Light of other wavelengths is not deflected and goes out as beam VB.

【００３０】他の波長を処理するために、本発明は、図
６に示される配置に従って、図５に示される装置のよう
な他の装置を配置することを可能にする。この図６で
は、２つの他の装置が、ビームVBの方向に一直線上に並
べられる。第１の装置は、例えば緑色に相当する波長範
囲を処理するように設計される。この第１の装置は、第
３の波長範囲（例えば青色）に属する波長を有する光を
偏向させない。To handle other wavelengths, the present invention allows other devices to be arranged according to the arrangement shown in FIG. 6, such as the device shown in FIG. In this FIG. 6, two other devices are aligned in the direction of the beam VB. The first device is designed to handle a wavelength range corresponding to, for example, green. This first device does not deflect light having a wavelength belonging to the third wavelength range (eg blue).

【００３１】こうして、３つの装置D1、D2、D3は、３つ
の異なった波長範囲、即ち、各々に赤色と緑色と青色に
相当する波長範囲を処理する。In this way, the three devices D1, D2, D3 handle three different wavelength ranges, respectively corresponding to red, green and blue.

【００３２】３つの装置D1、D2、D3から来る３つのビー
ムが、３つの処理済ビームを平行に受け取る３つの鏡HP
R 、HPV 、HPB によって重ね合わされる。これらの３つ
の鏡は、３つの反射ビーム Rs 、 Vs 、 Bs を共直線に
するように、これらの反射ビームの方向に連続して配置
される。これらの３つのビームは、出力光学装置OPに送
られる。Three mirrors HP, where the three beams coming from the three devices D1, D2, D3 receive the three processed beams in parallel.
Superposed by R, HPV, HPB. These three mirrors are arranged consecutively in the direction of the three reflected beams R s , V s , B s so that they are co-linear. These three beams are sent to the output optics OP.

【００３３】本発明は、次の３つの利点を有する。The present invention has the following three advantages.

【００３４】−プラスチック成形物によって作られた、
例えば少なくとも5 〜10mmの薄い厚さのマイクロプリズ
ムの格子の使用。Made of molded plastic,
Use of micro-prism gratings of thin thickness, eg at least 5-10 mm.

【００３５】−マイクロプリズム格子に接着するように
作られた、フォトポリマー薄膜上に光によって記録され
たブラッグ鏡。A Bragg mirror optically recorded on a thin film of photopolymer, made to adhere to a microprism grating.

【００３６】−例えば15×15cmの非常に大きな寸法を有
する「偏光分離キューブ」の機能の実現と両立可能な軽
量構造。A lightweight structure which is compatible with the realization of the function of a "polarization separating cube" having a very large size, for example 15 × 15 cm.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図１】従来技術の偏光分離器を示す説明図である。FIG. 1 is an explanatory diagram showing a conventional polarization separator.

【図２】本発明による偏光分離器の具体例を示す説明図
である。FIG. 2 is an explanatory diagram showing a specific example of a polarization separator according to the present invention.

【図３】本発明によるディスプレイ装置の第１の実施例
を示す説明図である。FIG. 3 is an explanatory diagram showing a first embodiment of a display device according to the present invention.

【図４】本発明によるディスプレイ装置の第２の実施例
を示す説明図である。FIG. 4 is an explanatory view showing a second embodiment of the display device according to the present invention.

【図５】本発明によるディスプレイ装置の第３の実施例
を示す説明図である。FIG. 5 is an explanatory view showing a third embodiment of the display device according to the present invention.

【図６】本発明によるディスプレイ装置の第４の実施例
を示す説明図である。FIG. 6 is an explanatory view showing a fourth embodiment of the display device according to the present invention.

【図７】本発明によるディスプレイ装置の第５の実施例
を示す説明図である。FIG. 7 is an explanatory view showing a fifth embodiment of the display device according to the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

１ 分離素子 ２、３ マイクロプリズム格子 10 入射面 20、21、…、30、31、…プリズム F1 入射ビーム F2 第１の偏光 F3 第２の偏光 FI、FT、FR ビーム LCD 液晶スクリーン RZ1 、RZ2 格子 HL 集束素子 λ/2 二分の一波長板 1 Separation element 2, 3 Micro prism grating 10 Incident surface 20, 21, ..., 30, 31, ... Prism F1 Incident beam F2 First polarized light F3 Second polarized light FI, FT, FR beam LCD LCD screen RZ1, RZ2 grating HL Focusing element λ / 2 Half-wave plate

フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｇ０２Ｆ 1/1333 9225−2Ｋ 1/1335 ５１０ 7408−2Ｋ (72)発明者 セシール・ジユベール フランス国、75014・パリ、リユ・ドウパ ルシユー、23Continuation of the front page (51) Int.Cl. 5 Identification number Reference number within the agency FI Technical display location G02F 1/1333 9225-2K 1/1335 510 7408-2K (72) Inventor Cecile Gijoubert, France, 75014, Paris , Liu Dou Parcheux, 23

Claims (13)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項１】 ２つの板の間に挟まれたブラッグ鏡を有
し、前記ブラッグ鏡に対向する前記２つの板の２つの面
が階段状の形状を有する光学偏光分離器。1. An optical polarization separator having a Bragg mirror sandwiched between two plates, and two faces of the two plates facing the Bragg mirror have a stepped shape. 【請求項２】 入射面上に入射ビームを受け、前記入射
ビームの方向と共直線である第１の方向に前記入射ビー
ムの第１の偏光を透過させ、且つ、前記第１の方向に対
してその分離板の中央において直角を形成する第２の方
向に前記入射ビームの第２の偏光を反射する偏光分離板
と、前記入射ビームの方向に対して垂直な面と前記第２
の方向に対して垂直な面とを各々が有するプリズムによ
って形成された、前記入射面上に配置された第１の格子
と、前記第１の方向に対して垂直な面を各々が有するプ
リズムによって形成されており、前記入射面に対向した
前記偏光分離板の面の上に配置された第２の格子とを含
む請求項１に記載の分離器。2. An incident beam is received on an incident surface, the first polarized light of the incident beam is transmitted in a first direction that is collinear with the direction of the incident beam, and with respect to the first direction. A polarization separating plate that reflects the second polarized light of the incident beam in a second direction forming a right angle in the center of the separating plate; a plane perpendicular to the direction of the incident beam;
A first grating disposed on the incident surface, the prisms each having a surface perpendicular to the direction; and a prism each having a surface perpendicular to the first direction. A second grating that is formed and is disposed on a surface of the polarization separation plate that faces the incident surface. 【請求項３】 前記偏光分離板がブラッグ格子である請
求項２に記載の分離器。3. The separator according to claim 2, wherein the polarization separation plate is a Bragg grating. 【請求項４】 前記プリズムの各々が、前記分離板の材
料と同様の材料で作られる請求項２に記載の分離器。4. The separator according to claim 2, wherein each of the prisms is made of a material similar to that of the separator plate. 【請求項５】 前記分離板がポリマー材料で作られる請
求項２に記載の分離器。5. The separator according to claim 2, wherein the separator plate is made of a polymeric material. 【請求項６】 前記ブラッグ格子がホログラフィー格子
である請求項２に記載の分離器。6. The separator according to claim 2, wherein the Bragg grating is a holographic grating. 【請求項７】 プリズムによって形成される前記格子
が、前記分離板の屈折率に実質的に等しい屈折率を有す
るポリマー材料で作られる請求項４に記載の分離器。7. The separator according to claim 4, wherein the grating formed by prisms is made of a polymeric material having an index of refraction substantially equal to that of the separator plate. 【請求項８】 前記入射ビームの方向が、ブラッグ格子
の層の平面と実質的に45°の角度を形成する請求項３に
記載の分離器。8. A separator according to claim 3, wherein the direction of the incident beam forms an angle of substantially 45 ° with the plane of the layers of the Bragg grating. 【請求項９】 前記第１の方向が前記第２の方向に対し
て垂直である請求項２に記載の分離器。9. The separator according to claim 2, wherein the first direction is perpendicular to the second direction. 【請求項１０】 前記プリズム各々の頂点における角度
が90°に等しい請求項２に記載の分離器。10. The separator according to claim 2, wherein the angle at the apex of each prism is equal to 90 °. 【請求項１１】 プリズムによって構成される前記格子
が、階段状の板の形に作られた請求項２に記載の分離
器。11. Separator according to claim 2, wherein the grating formed by prisms is made in the form of a stepped plate. 【請求項１２】 請求項１〜11のいずれか一項に記載の
分離器を応用するディスプレイシステムであって、前記
システムが、その制御状態に応じていずれかの偏光に対
して作用する、少なくとも１つの制御可能な電気光学デ
ィスプレイ装置を含み、前記分離器が、偏光されていな
い光を受け取り、一方の偏光の光を前記ディスプレイ装
置の一方の部分に向けて再透過させ、他方の偏光の光を
前記ディスプレイ装置の他方の部分に向けて反射する前
記ディスプレイシステム。12. A display system applying the separator according to any one of claims 1 to 11, wherein the system acts on any polarization depending on its control state. A controllable electro-optical display device, wherein the separator receives unpolarized light, retransmits light of one polarization to one portion of the display device and light of the other polarization. A display system that reflects light toward the other portion of the display device. 【請求項１３】 前記分離器が、偏光されていない光の
光源によって照明され、第１の偏光方向に偏光された光
を第１の経路に沿って透過させ、前記第１の偏光方向に
対して直交した第２の偏光方向に偏光された光を第２の
経路に沿って反射し、更に、反射装置が前記２つの経路
のいずれか一方の上に配置され、２つの偏光についての
２つのビームを互いに平行にするように、前記２つの経
路の他方に対して平行に光を反射する請求項12に記載の
ディスプレイシステム。13. The separator is illuminated by a source of unpolarized light, transmits light polarized in a first polarization direction along a first path, and with respect to the first polarization direction. Light polarized in a second polarization direction orthogonal to each other along a second path, and a reflecting device is disposed on either one of the two paths, and two reflections for the two polarizations are provided. 13. A display system according to claim 12, which reflects light parallel to the other of the two paths so that the beams are parallel to each other.
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